PLC控制系統設計的一般流程與要求

2022-09-29 14:12:02 字數 2237 閱讀 9615

1.plc控制系統設計的一般步驟與傳統的繼電器——接觸器控制系統的設計相比較,元件的選擇代替了原來的器件選擇,程式設計代替了原來的邏輯電路設計。

(1)根據工藝流程分析控制要求,明確控制任務,擬定控制系統設計的技術條件。技術條件一般以設計任務書的形式來確定,它是整個設計的依據。工藝流程的特點和要求是開發plc控制系統的主要依據,所以必須詳細分析、認真研究,從而明確控制任務和範圍。

如需要完成的動作(動作時順、動作條件,相關的保護和聯鎖等)和應具備的操作方式(手動、自動、連續、單週期,單步等)。

(2)確定所需的使用者輸入裝置(按鈕、操作開關、限位開關、感測器等)、輸出裝置(繼電器、接觸器、訊號燈等執行元件)以及由輸出裝置驅動的控制物件(電動機、電磁閥等),估算plc的i/o點數;分析控制物件與plc之間的訊號關係,訊號性質,根據控制要求的複雜程度,控制精度估算plc的使用者儲存器容量。

(3)選擇plc。plc是控制系統的核心部件,正確選擇plc對於保證整個控制系統的各項技術、經濟指標起著重要的作用,plc的選擇包括機型的選擇、容量的選擇、i/o模組的選擇、電源模組的選擇等。選擇plc的依據是輸入輸出形式與點數,控制方式與速度、控制精度與解析度,使用者程式容量。

(4)分配、定義plc的i/o點,繪製i/o連線圖。根據選用的plc所給定的元件位址範圍(如輸入、輸出、輔助繼電器、定時器、計數器。資料區等),對控制系統使用的每乙個輸入、輸出訊號及內部元件定義專用的訊號名和位址,在程式設計中使用哪些內部元件,執行什麼功能格都要做到清晰,無誤。

(5)plc控制程式設計。包括設計梯形圖、編寫語句表、繪製控制系統流程圖。控制程式是控制整個系統工作的軟體,是保證系統工作正常,安全。

可靠的關鍵,因此,控制程式的設計必須經過反覆測試。修改,直到滿足要求為止。

(6)控制櫃(臺)設計和現場施工。在進行控制程式設計的同時,可進行硬體配備工作,主要包括強電裝置的安裝、控制櫃(臺)的設計與製作、可程式設計序控制器的安裝、輸入輸出的連線等。在設計繼電器控制系統時,必須在控制線路設計完成後,才能進行控制櫃(臺)設計和現場施工。

可見,採用plc控制系統,可以使軟體設計與硬體配備工作平行進行,縮短工程週期。如果需要的話,尚需設計操作台、電氣櫃、模擬顯示盤和非標準電器元部件。

(7)試執行、驗收、交付使用,並編制控制系統的技術檔案。編制控制系統的技術檔案包括說明書、設計說明書和使用說明書、電器圖及電器元件明細表等。

傳統的電器圖,一般包括電器原理圖、電器布置圖及電器安裝圖。在plc控制系統中,這一部分圖可以統稱為「硬體圖」。它在傳統電器圖的基礎上增加了plc部分,因此在電器原理圖中應增加plc的i/o連線圖。

此外,在plc控制系統的電器圖中還應包括程式圖(梯形圖),可以稱它為「軟體圖」。向使用者提供「軟體圖」,可便於使用者發生發展或工藝進時修改程式,並有利於使用者在維修時分析和排除故障。根據具體任務,上述內容可適當調整。

2.1分析控制系統的控制要求

熟悉被控物件的工藝要求,確定必須完成的動作及動作完成的順序,歸納出順序功能圖。

1.2選擇適當型別的plc根據生產工藝要求,確定i/o點數和i/o點的型別(數字量、模擬量等),並列出i/o點清單。進行記憶體容量的估計,適當留有餘量。

根據經驗,對於一般開關量控制系統,使用者程式所需儲存器的容量等於i/o總數乘以8;對於只有模擬量輸入的控制系統,每路模擬量需要100個儲存器字;對於既有模擬量輸入又有模擬量輸出的控制系統,每路模擬量需要200個儲存器字。確定機型時,還要結合市場情況,考察plc生產廠家的產品及其售後服務、技術支援、網路通訊等綜合情況,選定效能**比好一些的plc機型。

1.3硬體設計

根據所選用的plc產品,了解其使用的效能。按隨機提供的資料結合實際需求,同時考慮軟體程式設計的情況進行外電路的設計,繪製電氣控制系統原理接線圖。

1.4軟體設計

(1)軟體設計的主要任務是根據控制系統要求將順序功能圖轉換為梯形圖,在程式設計的時候最好將使用的軟元件(如內部繼電器、定時器計數器等)列表,標明用途,以便於程式設計、除錯和系統執行維護、檢修時查閱。

(2)模擬除錯。將設計好的程式**到plc主單元中。由外接訊號源加入測試訊號,可用按鈕或小開關模擬輸入訊號,用指示燈模擬負載,通過各種指示燈的亮暗情況了解程式執行的情況,觀察輸入/輸出之間的變化關係及邏輯狀態是否符合設計要求,並及時修改和調整程式,直到滿足設計要求為止。

1.5現場除錯

在模擬除錯合格的前提下,將plc與現場裝置連線。現場除錯前要全面檢查整個plc控制系統,包括電源、接地線、裝置連線線、i/o連線等。在保證整個硬體連線正確無誤的情況下才可送電。

將plc的工作方式置為「run」。復除錯,消除可能出現的問題。當試運一定時間且系統執行正常後,可將程式固化在具有長久記憶功能的儲存器中,做好備份。

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